JP2621743B2 - Colored polyethylene coating with excellent weather resistance - Google Patents

Colored polyethylene coating with excellent weather resistance

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JP2621743B2
JP2621743B2 JP4199911A JP19991192A JP2621743B2 JP 2621743 B2 JP2621743 B2 JP 2621743B2 JP 4199911 A JP4199911 A JP 4199911A JP 19991192 A JP19991192 A JP 19991192A JP 2621743 B2 JP2621743 B2 JP 2621743B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋼材などの母材の表面
を、ポリエチレンに着色顔料および各種の耐候劣化防止
剤が添加された着色ポリエチレン樹脂組成物で被覆し
た、耐候性に優れた着色ポリエチレン被覆材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is a surface of a base material such as steel, weathering antidegradants color pigments and various polyethylene is coated with the colored polyethylene resin composition was prepared, excellent weather colored It relates to a polyethylene coating material.

【0002】[0002]

【従来の技術】屋外で長期間使用する鋼材は、激しい腐
食環境に曝されることがある。例えば、鋼矢板、鋼管矢
板などは、連続的に地中に打ち込み、防護柵を形成する
ことによって、主に河川、海岸、港湾などを護岸する目
的で、また鋼管杭は海洋構造物の基礎などに使用されて
きた。また、鋼管もガス管や水道管などとして腐食性環
境下で使用されることがある。
2. Description of the Related Art Steel materials used for a long time outdoors may be exposed to a severely corrosive environment. For example, steel sheet piles and steel pipe sheet piles are continuously driven into the ground to form protective fences, mainly for the protection of rivers, coasts, ports, etc., and steel pipe piles are used for foundations of offshore structures. Has been used for Also, steel pipes are sometimes used in corrosive environments as gas pipes or water pipes.

【0003】これらの鋼材は、屋外の自然環境の中で、
河川水、排水、雨水、海水などの水や、大気、太陽光な
どに曝され、また土砂、泥、瓦礫などに直接強く接する
ので、著しく腐食が起こりやすい。そのため、長期 (約
40年) の効果的な防食対策が望まれていた。
[0003] These steel materials are used in outdoor natural environments.
It is exposed to water such as river water, drainage water, rainwater, seawater, the atmosphere, sunlight, etc., and is in direct contact with earth, sand, mud, rubble, etc., so it is highly susceptible to corrosion. Therefore, long term (about
(40 years) effective anticorrosion measures were desired.

【0004】近年、この対策として、樹脂を厚膜 (1〜
3mm) で被覆することにより優れた防食性を与えた重防
食被覆鋼材が使用されつつある。この重防食被覆鋼材の
被覆樹脂としてはポリエチレン樹脂が多用されている。
In recent years, as a countermeasure against this, a resin has
Heavy-corrosion-coated steel materials that have been provided with excellent corrosion resistance by coating with a thickness of 3 mm) are being used. Polyethylene resin is often used as a coating resin for the heavy corrosion-resistant coated steel material.

【0005】ところが、ポリエチレン樹脂は、太陽光に
含まれる紫外線の影響で劣化し易く、重防食被覆のよう
に屋外で使用する場合には、カーボンブラックを1〜3
重量%程度添加して耐候性を向上させるのが一般的であ
り、色調が黒色に限定されていた。しかし、住環境や自
然環境を快適かつ綺麗に保持すべき場所では、その環境
に適合するような色調での鋼矢板や鋼管矢板の着色が求
められるため、被覆用のポリエチレン樹脂に、カーボン
ブラックを配合せずに紫外線劣化対策を施すことが望ま
れている。
[0005] However, polyethylene resins are liable to deteriorate under the influence of ultraviolet rays contained in sunlight, and when used outdoors such as heavy anticorrosion coatings, carbon black is used for 1-3 times.
It was common to improve the weather resistance by adding about weight%, and the color tone was limited to black. However, in places where the living environment and natural environment should be maintained comfortably and neatly, it is necessary to color steel sheet piles and steel pipe sheet piles in colors that match the environment.Therefore, carbon black is used as the polyethylene resin for coating. It is desired to take measures against UV degradation without blending.

【0006】このような紫外線劣化対策として、着色顔
料に加えて、ベンゾトリアゾール系化合物で代表される
紫外線を吸収して低エネルギーに転換する物質 (紫外線
吸収剤) 、HALSと一般に略称されるヒンダードアミ
ン系光安定剤、ヒンダードフェノール系化合物や硫黄系
化合物などの酸化防止剤をポリエチレン樹脂に配合する
ことが試みられてきた。なお、本明細書においては、以
下、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤を併せて劣化
防止剤と総称する。
As a measure against such ultraviolet ray deterioration, in addition to the coloring pigment, a substance (ultraviolet ray absorber) which absorbs ultraviolet rays represented by a benzotriazole-based compound and converts it to low energy (a hindered amine-based substance generally abbreviated as HALS) Attempts have been made to incorporate a light stabilizer, an antioxidant such as a hindered phenol compound or a sulfur compound into a polyethylene resin. In the present specification, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and an antioxidant are hereinafter collectively referred to as a deterioration inhibitor.

【0007】これらの劣化防止剤の添加方法として、紫
外線吸収剤を樹脂の表面のみに添加する方法 (特開昭61
−202836号公報) や、樹脂全体に紫外線吸収剤とフェノ
ール系酸化防止剤を添加する方法 (特公昭63−60712 号
公報) などが公知である。
As a method of adding these deterioration inhibitors, a method of adding an ultraviolet absorber only to the surface of a resin (Japanese Patent Laid-Open No.
JP-A-202836) and a method of adding an ultraviolet absorber and a phenolic antioxidant to the whole resin (JP-B-63-60712) are known.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの劣化
防止剤は高価で、ベースになるポリエチレン樹脂に比べ
て数十倍のコストであり、その多量の添加は製品コスト
の高騰を招く。特に、ガス管、水道管などの屋外配管の
外面被覆や鋼管杭、鋼矢板、鋼管矢板などの重防食被覆
においては、酸化防止剤の多量添加が必要であり、過剰
の劣化防止剤の添加設計は製品の経済性を損なうもとと
なる。
However, these deterioration inhibitors are expensive and cost several tens of times as much as the polyethylene resin used as a base, and the addition of a large amount thereof causes an increase in product cost. In particular, in the outer coating of outdoor piping such as gas pipes and water pipes, and in heavy corrosion protection coatings such as steel pipe piles, steel sheet piles and steel pipe sheet piles, it is necessary to add a large amount of an antioxidant, and the design of adding an excessive deterioration inhibitor is necessary. Can hurt the economics of the product.

【0009】また、特公昭63−60712 号公報に記載の如
く、紫外線吸収剤とフェノール系酸化防止剤を組合わせ
てポリエチレン樹脂に配合しても、約15年程度の耐候性
(サンシャインウェザーメータブラックパネル63℃で30
00時間) であり、約40年という長期の耐候性を得るには
なお不十分であった。
Further, as described in JP-B-63-60712, even when a combination of an ultraviolet absorber and a phenolic antioxidant is blended into a polyethylene resin, the weather resistance of the resin is about 15 years.
(Sunshine weather meter black panel 30 at 63 ℃
00 hours), which was still insufficient to obtain a long-term weather resistance of about 40 years.

【0010】本発明は、鋼矢板、鋼管矢板、鋼管杭、鋼
管などの鋼材を、経済性を損なうことなく、またカーボ
ンブラックの添加を必要とせずに、最小限の劣化防止剤
が配合された任意の色の着色ポリエチレン樹脂層で被覆
することにより、少なくとも40年程度の長期耐候性を付
与させた、耐候性に優れた着色ポリエチレン樹脂被覆材
を提供することを目的とする。
In the present invention, a steel material such as a steel sheet pile, a steel pipe sheet pile, a steel pipe pile, a steel pipe or the like is blended with a minimum deterioration preventing agent without impairing the economic efficiency and without adding carbon black. An object of the present invention is to provide a colored polyethylene resin coating material having excellent weather resistance, which is provided with long-term weather resistance of at least about 40 years by coating with a colored polyethylene resin layer of an arbitrary color.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリエチ
レン樹脂に着色顔料と種々の劣化防止剤を配合して耐候
性について検討した結果、着色顔料の他に、酸化劣化過
程で生成する活性なラジカルを捕捉するための片ヒンダ
ードフェノール系の酸化防止剤、その時に生成する不安
定な過酸化物を分解して安定化する硫黄系酸化防止剤、
優れた光安定化作用を示す2種類のピペリジン系HAL
S、さらに紫外線吸収剤を、それぞれ一定量以上ポリエ
チレンに添加することにより、必ずしもカーボンブラッ
クを添加しなくても、約40年の優れた長期耐候性が達成
できることを見出し、本発明に至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have examined the weather resistance of a polyethylene resin by blending a coloring pigment and various kinds of deterioration inhibitors. One-sided hindered phenolic antioxidant to capture radicals, sulfur-based antioxidant to decompose and stabilize unstable peroxide generated at that time,
Two types of piperidine-based HAL exhibiting excellent light stabilizing action
It has been found that excellent long-term weather resistance of about 40 years can be achieved without adding carbon black by adding a certain amount or more of S and further an ultraviolet absorber to polyethylene, respectively.

【0012】ここに、本発明は、ポリエチレン樹脂100
重量部に対して、片ヒンダードフェノール系酸化防止剤
0.05重量部以上、エステル結合を有する硫黄系酸化防止
剤を片ヒンダードフェノール系酸化防止剤の量の3割以
上7割以下、分子量600 以下のヒンダードピペリジン系
光安定剤0.05重量部以上、分子量1000以上のヒンダード
ピペリジン系光安定剤0.05重量部以上、紫外線吸収剤0.
05重量部以上が配合されている着色ポリエチレン組成物
からなる樹脂層が、表面に被覆されていることを特徴と
する、着色ポリエチレン被覆材を要旨とするものであ
る。
Here, the present invention relates to polyethylene resin 100
One part hindered phenolic antioxidant per part by weight
0.05 parts by weight or more, a sulfur-based antioxidant having an ester bond is used in an amount of 30% to 70% of the amount of one-sided hindered phenolic antioxidant, and a hindered piperidine-based light stabilizer having a molecular weight of 600 or less 0.05% by weight or more, molecular weight Hindered piperidine-based light stabilizer of 1000 or more 0.05 parts by weight or more, UV absorber 0.
The gist of the present invention is a colored polyethylene coating material, characterized in that a resin layer composed of a colored polyethylene composition containing not less than 05 parts by weight is coated on the surface.

【0013】[0013]

【作用】以下、本発明の作用を構成と共に詳細に説明す
る。本発明において、ポリエチレン樹脂被覆が施される
母材は、一般には鋼材であるが、母材の材質は鉄鋼に限
定されるものではなく、アルミニウムなどの他の金属材
料、さらには石材、木材、セラミックスなども可能であ
る。以下では、代表的な母材材料である鋼材を母材とす
る場合について説明する。
The operation of the present invention will be described in detail below together with the structure. In the present invention, the base material to which the polyethylene resin coating is applied is generally a steel material, but the material of the base material is not limited to iron and steel, other metal materials such as aluminum, further stone materials, wood, Ceramics and the like are also possible. Hereinafter, a case will be described in which a steel material, which is a typical base material, is used as a base material.

【0014】鋼材 (母材) の形状も特に限定されず、鋼
管、鋼管杭、鋼管矢板などの管状材でもよいし、鋼矢板
などの板材、さらには棒材、異形材などでもよい。鋼材
は、事前にショットブラストなどの物理的手段や酸洗、
アルカリ脱脂などの化学的手段を適当に組合わせて、表
面を清浄化しておくことが好ましい。また、鋼材は、メ
ッキおよび/または化成処理 (例、クロメート処理、リ
ン酸亜鉛処理) などの適当な下地処理が施されていても
よい。また、ポリエチレン樹脂層との接着性を高めるた
めに、ポリエチレン樹脂被覆の前に、鋼材表面にエポキ
シ系などの適当なプライマーを塗布し、焼付乾燥または
紫外線照射により硬化させるといった被覆前処理を、必
要に応じて従来と同様に実施することができる。
The shape of the steel material (base material) is not particularly limited, and may be a tubular material such as a steel pipe, a steel pipe pile, a steel sheet pile, a sheet material such as a steel sheet pile, a rod material, a deformed material, or the like. Steel materials are prepared by physical means such as shot blasting, pickling,
It is preferable to clean the surface by appropriately combining chemical means such as alkali degreasing. Further, the steel material may be subjected to an appropriate base treatment such as plating and / or chemical conversion treatment (eg, chromate treatment, zinc phosphate treatment). In order to enhance the adhesion to the polyethylene resin layer, a coating pretreatment such as applying an appropriate primer such as an epoxy resin to the surface of the steel material and curing by baking drying or ultraviolet irradiation is required before coating the polyethylene resin. Can be carried out in the same manner as in the prior art.

【0015】ポリエチレン樹脂被覆層の厚みは、目的と
する防食の程度に応じて選択する。重防食の場合には
0.5〜5 mm 、特に約40年の長期耐候性を実現するため
には2〜3 mm 程度が好ましい。なお、ポリエチレン樹
脂は接着性が比較的低いので、鋼材との接着性を高める
ために、周知のように、接着性を付与するための薄い樹
脂層 (例、無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂層) を
鋼材と樹脂被覆層との界面に存在させることが好まし
い。
The thickness of the polyethylene resin coating layer is selected according to the desired degree of corrosion protection. In case of heavy corrosion protection
In order to realize long-term weather resistance of about 0.5 to 5 mm, particularly about 40 years, it is preferably about 2 to 3 mm. In addition, since polyethylene resin has relatively low adhesiveness, a thin resin layer (for example, a maleic anhydride-modified polyethylene resin layer) for imparting adhesiveness, as is well known, is used to enhance the adhesiveness to steel. Preferably, it is present at the interface between the steel material and the resin coating layer.

【0016】被覆層の形成に使用するポリエチレン樹脂
は、エチレンの単独重合体でも、或いはエチレンと少量
の他のオレフィンまたはビニルモノマー (例、アクリル
酸)との共重合体のいずれであってもよい。
The polyethylene resin used to form the coating layer may be either a homopolymer of ethylene or a copolymer of ethylene with a small amount of another olefin or vinyl monomer (eg, acrylic acid). .

【0017】ポリエチレン樹脂被覆中に添加可能な劣化
防止剤としては、従来より、劣化過程で生成する活性な
ラジカル種を捕捉するラジカル連鎖禁止剤としてフェノ
ール誘導体、芳香族アミン誘導体、ピペリジン誘導体な
どのヒンダードアミン系光安定剤 (HALS) 等;不安
定な過酸化物を分解して安定な化合物に変え、自動酸化
の進行を阻止する過酸化物分解剤として硫黄系化合物、
リン系化合物、有機金属化合物等;および紫外線を吸収
し、その吸収した光エネルギーを熱のような無害な形に
変換し、入射光が劣化開始拠点である発色団に到達する
のを防ぐ紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系化合
物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾエート系化合物、
シアノアクリレート系化合物等、が知られている。
As a deterioration inhibitor that can be added to the polyethylene resin coating, a radical chain inhibitor that captures active radical species generated in the deterioration process has been used as a hindered amine such as a phenol derivative, an aromatic amine derivative, or a piperidine derivative. Light stabilizers (HALS), etc .; sulfur compounds as peroxide decomposers that decompose unstable peroxides into stable compounds and prevent the progress of autoxidation,
Phosphorus compounds, organometallic compounds, etc .; and ultraviolet absorption that absorbs ultraviolet light, converts the absorbed light energy into harmless forms such as heat, and prevents incident light from reaching the chromophore where degradation starts. Benzotriazole compounds, benzophenone compounds, benzoate compounds,
Cyanoacrylate compounds and the like are known.

【0018】本発明では、これらのうち、紫外線劣化過
程で生成する活性なラジカルを捕捉するために片ヒンダ
ードフェノール系の酸化防止剤、不安定な過酸化物を分
解して安定化する性能に優れた硫黄系酸化防止剤、優れ
た光安定化作用を示すHALSとして2種類のヒンダー
ドピペリジン類、および紫外線吸収剤を、それぞれ一定
量以上づつポリエチレン樹脂被覆中に含有させた。
In the present invention, among these, in order to scavenge active radicals generated in the process of deterioration by ultraviolet rays, the antioxidant of one-sided hindered phenol and the ability to decompose and stabilize unstable peroxides are provided. Two types of hindered piperidines as HALS exhibiting an excellent light stabilizing action, an excellent sulfur-based antioxidant, and an ultraviolet absorber were each contained in the polyethylene resin coating in a certain amount or more.

【0019】任意添加剤として、加工時の耐熱安定性保
持を目的として、ラジカルを捕捉する作用のある両ヒン
ダードフェノール系酸化防止剤をさらにポリエチレン樹
脂被覆中に添加してもよい。
As an optional additive, both hindered phenolic antioxidants having a function of scavenging radicals may be further added to the polyethylene resin coating for the purpose of maintaining heat resistance during processing.

【0020】約40年の長期耐候性を付与するために、ポ
リエチレン100 重量部に対して、片ヒンダードフェノー
ル系酸化防止剤0.05重量部以上、エステル結合を有する
硫黄系酸化防止剤を片ヒンダードフェノール系酸化防止
剤の量の3割以上7割以下、分子量600 以下のヒンダー
ドピペリジン系光安定剤0.05重量部以上、分子量1000以
上のヒンダードピペリジン系光安定剤0.05重量部以上、
紫外線吸収剤0.05重量部以上を配合したポリエチレン樹
脂組成物を樹脂被覆層の形成に用いる。これらの劣化防
止剤を同時にポリエチレン樹脂に添加することによっ
て、劣化防止剤の全体の配合量は少ないにもかかわら
ず、耐候性の改善に関して大きな相乗効果が得られる。
いずれか1成分の添加を省略したり、或いは1成分の配
合量が所定の割合より少ないと、相乗効果が有効に発揮
されず、耐候性が低下する。
In order to provide long-term weather resistance of about 40 years, a half-hindered phenolic antioxidant is added in an amount of 0.05 part by weight or more and a sulfur-based antioxidant having an ester bond to one-hundred parts by weight of polyethylene. 30% or more and 70% or less of the amount of the phenolic antioxidant, a hindered piperidine light stabilizer having a molecular weight of 600 or less of 0.05 part by weight or more, a hindered piperidine light stabilizer having a molecular weight of 1000 or more of 0.05 part by weight or more,
A polyethylene resin composition containing at least 0.05 part by weight of an ultraviolet absorber is used for forming a resin coating layer. By adding these deterioration inhibitors to the polyethylene resin at the same time, a large synergistic effect can be obtained with respect to the improvement of the weather resistance although the total amount of the deterioration inhibitors is small.
If the addition of any one of the components is omitted, or if the amount of the one component is less than a predetermined ratio, the synergistic effect is not effectively exhibited, and the weather resistance is reduced.

【0021】本発明において、片ヒンダードフェノール
系酸化防止剤とエステル結合を持った硫黄系酸化防止剤
を併用添加する理由は、この両者の同時添加が優れた相
乗効果を生み、少量の添加で耐候性向上が可能となるか
らである。即ち、片ヒンダードフェノール系酸化防止剤
の水酸基と硫黄系酸化防止剤のエステル基との間に水素
結合を生ずるため、この両者は近接して存在する。劣化
防止過程において、フェノール系酸化防止剤は活性ラジ
カルに水素を供与し、ラジカルを過酸化物の形に変える
ことにより劣化を防止するが、生成した過酸化物は不安
定でラジカルに分解し、新たな劣化因子となる。この
時、近接して存在する硫黄系酸化防止剤が、劣化防止に
より生じた過酸化物を還元し、安定な化合物に連続的に
変化させるので、非常に効果的に劣化の防止を達成する
ことができる。その際に、片ヒンダードフェノール系酸
化防止剤の代わりに、両ヒンダードフェノール系酸化防
止剤を用いると、その立体障害によりフェノール性水酸
基と硫黄系酸化防止剤のエステル基との水素結合が妨害
され、両者が離れて存在することになり、劣化防止に対
する相乗効果が減少する。
In the present invention, the reason why the single-sided hindered phenol-based antioxidant and the sulfur-based antioxidant having an ester bond are added together is that simultaneous addition of both produces an excellent synergistic effect, This is because the weather resistance can be improved. That is, since a hydrogen bond is generated between the hydroxyl group of the one-sided hindered phenolic antioxidant and the ester group of the sulfur-based antioxidant, both are present in close proximity. In the deterioration prevention process, phenolic antioxidants donate hydrogen to active radicals and prevent the deterioration by converting the radicals to peroxides, but the generated peroxide is unstable and decomposes into radicals, It becomes a new deterioration factor. At this time, since the sulfur-based antioxidant present in the vicinity reduces the peroxide generated by the deterioration prevention and continuously changes it to a stable compound, it is possible to achieve the prevention of the deterioration very effectively. Can be. At this time, if both hindered phenolic antioxidants are used instead of the single hindered phenolic antioxidants, the steric hindrance will hinder the hydrogen bond between the phenolic hydroxyl group and the ester group of the sulfur-based antioxidant. As a result, they are separated from each other, and the synergistic effect for preventing deterioration is reduced.

【0022】ここで、片ヒンダードフェノール系酸化防
止剤とは、フェノール性水酸基の両側の隣接位置 (オル
ト位置) のうち片方のみにt−ブチル基などの立体障害
性を持った置換基が結合したものである。これに対し、
フェノール性水酸基の両側の隣接位置に立体障害性の置
換基が結合したものが両ヒンダードフェノール性酸化防
止剤である。
Here, the one-sided hindered phenolic antioxidant is a sterically hindered substituent such as a t-butyl group bonded to only one of the adjacent positions (ortho positions) on both sides of the phenolic hydroxyl group. It was done. In contrast,
Both hindered phenolic antioxidants are those in which sterically hindered substituents are bonded at adjacent positions on both sides of the phenolic hydroxyl group.

【0023】片ヒンダードフェノール系酸化防止剤とし
ては、 3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒド
ロキシ−5−メチルフェニル) プロピオニルオキシ}−
1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピ
ロ[5,5] ウンデカン、4,4'−チオビス(3−メチル−6−
t−ブチルフェノール) 、 1,1,3−トリス(2−メチル−
4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、ト
リエチレングリコール−ビス−[3−(3−t−ブチル−5
−メチル−4−ヒドロキシフェニル) プロピオネート]
などを例示することができるが、これらに限定されるも
のではない。
As the one-sided hindered phenol-based antioxidant, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy}-
1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 4,4′-thiobis (3-methyl-6
t-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-
4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, triethylene glycol-bis- [3- (3-t-butyl-5
-Methyl-4-hydroxyphenyl) propionate]
And the like, but are not limited thereto.

【0024】エステル結合を有する硫黄系酸化防止剤の
例としては、ペンタエリスリトール−テトラキス (β−
ラウリル−チオプロピオネート) 、ジステアリル−3,3'
−チオジプロピオネート、ジラウリル−3,3'−チオジプ
ロピオネート等を挙げることができるが、これらに限定
されるものではない。
Examples of sulfur-based antioxidants having an ester bond include pentaerythritol-tetrakis (β-
Lauryl-thiopropionate), distearyl-3,3 '
-Thiodipropionate, dilauryl-3,3'-thiodipropionate and the like, but are not limited thereto.

【0025】硫黄系酸化防止剤は、HALSであるヒン
ダードピペリジン系光安定剤と拮抗作用を生じるため、
自由に動ける硫黄系酸化防止剤が多量にあるのは好まし
くない。そのため、硫黄系酸化防止剤の添加量を、片ヒ
ンダードフェノール系酸化防止剤の3割以上、7割以下
に制限した。この量が3割より少ないと、上述した相乗
効果が十分に発揮されず、7割を超えると、片ヒンダー
ドフェノール系酸化防止剤と水素結合を生じていない自
由に動ける硫黄系酸化防止剤の量が増え、HALSとの
拮抗作用により劣化防止性能の向上が期待しにくくな
る。
The sulfur-based antioxidant has an antagonistic effect with the hindered piperidine-based light stabilizer, which is HALS.
It is not preferred that there be a large amount of freely movable sulfur antioxidants. Therefore, the amount of the sulfur-based antioxidant added is limited to 30% or more and 70% or less of the one-sided hindered phenol-based antioxidant. If this amount is less than 30%, the above-mentioned synergistic effect will not be sufficiently exerted, and if it exceeds 70%, the free-moving sulfur-based antioxidant which does not form hydrogen bonds with the single-sided hindered phenol-based antioxidant. The amount increases, and it becomes difficult to expect improvement in deterioration prevention performance due to antagonism with HALS.

【0026】片ヒンダードフェノール系酸化防止剤の添
加量を、ポリエチレン樹脂100 重量部に対して0.05重量
部以上としたのは、0.05重量部より少ないと、劣化防止
効果が小さくなることによる。
The reason why the addition amount of the one-sided hindered phenolic antioxidant is set to 0.05 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin is that if it is less than 0.05 part by weight, the effect of preventing deterioration becomes small.

【0027】本発明おいてHALS型の光安定剤とし
て、分子量600 以下と分子量1000以上の2種類のヒンダ
ードピペリジン系光安定剤を併用添加するのは、次に述
べる理由による。通常、重防食被覆は1〜3mm程度の被
覆が多く行われるが、紫外線劣化はその表面より進行す
る。このため、劣化防止剤は内部から表面に拡散し易い
ものが有効と言える。分子量600 以下のヒンダードピペ
リジン系光安定剤は、分子の大きさが小さく拡散し易い
ため、曝露の初期過程においては非常に有効に劣化を防
止する。ところが、拡散速度の大きい分子量600 以下の
ヒンダードピペリジン系光安定剤は同時に、溶出等によ
りポリエチレン樹脂被覆の系外に逃散し易いという性質
も併せ持つ。このため、初期の劣化防止効果は非常に高
いが、長期性能に劣るという問題があった。一方、分子
量が1000以上のヒンダードピペリジン系光安定剤は、拡
散速度が遅いため、表面劣化に対して内部からの拡散に
よる劣化防止効果は短期的にはあまり期待できないが、
逃散しにくいという性質により劣化防止効果が持続し、
長期的な劣化防止を図ることができる。
In the present invention, two kinds of hindered piperidine-based light stabilizers having a molecular weight of 600 or less and a molecular weight of 1000 or more are added together as the HALS type light stabilizer for the following reason. Normally, heavy anticorrosion coatings are often applied in a thickness of about 1 to 3 mm, but UV deterioration proceeds from the surface. For this reason, it can be said that an agent that easily diffuses from the inside to the surface is effective. A hindered piperidine-based light stabilizer having a molecular weight of 600 or less has a small molecular size and is easily diffused, and therefore, very effectively prevents deterioration in the initial stage of exposure. However, the hindered piperidine-based light stabilizer having a high diffusion rate and a molecular weight of 600 or less also has a property that it easily escapes outside the polyethylene resin-coated system due to elution or the like. For this reason, the initial deterioration prevention effect is very high, but there is a problem that the long-term performance is poor. On the other hand, hindered piperidine-based light stabilizers having a molecular weight of 1000 or more have a low diffusion rate, so that the effect of preventing the surface degradation from being diffused from inside cannot be expected in the short term,
Due to the property that it is difficult to escape, the deterioration prevention effect lasts,
Long-term degradation can be prevented.

【0028】従って、分子量600 以下と分子量1000以上
の2種類のヒンダードピペリジン系光安定剤をそれぞれ
一定量以上添加することにより、初期においては低分子
量の光安定剤が、長期においては高分子量の光安定剤が
それぞれ劣化防止効果を発揮し、少量の添加量で長期の
耐候性を付与することができる。ここで、両者の添加量
をそれぞれポリエチレン樹脂100 重量部に対して0.05重
量部以上としたのは、0.05重量部より少ないと、劣化防
止効果が小さくなるからである。
Therefore, by adding two or more hindered piperidine-based light stabilizers having a molecular weight of 600 or less and a molecular weight of 1000 or more, respectively, a low molecular weight light stabilizer in the initial stage and a high molecular weight Each of the light stabilizers exhibits an effect of preventing deterioration, and can provide long-term weather resistance with a small amount of addition. Here, the addition amount of each is set to 0.05 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin, because if less than 0.05 parts by weight, the effect of preventing deterioration is reduced.

【0029】分子量600 以下のヒンダードピペリジン系
光安定剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−
ピペリジニル) セバケート (分子量480)、ビス(N−メチ
ル−2,2,6,6 −テトラメチル−4−ピペリジニル) セバ
ケート (分子量508)などが例示できる。分子量1000以上
のヒンダードピペリジン系光安定剤の例には、オリゴマ
ー型のHALSであるポリ[[6−(1,1,3,3−テトラメチ
ルブチル) イミノ−1,3,5 −トリアジン−2,4 −ジイ
ル][(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]
ヘキサメチレン[(2,2,6,6 −テトラメチル−4−ピペ
リジル) イミノール]] (チバガイギー製CHIMASSORB 944
LD;分子量2500以上) や4−ヒドロキシ−2,2,6,6 −テ
トラメチル−1−ピペリジンエタノールとコハク酸との
ポリエステル結合系を主構成成分とするHALS (チバ
ガイギー製 TINUVIN 622LD;分子量3000以上) などがあ
るが、これら以外のものも使用可能である。
As the hindered piperidine light stabilizer having a molecular weight of 600 or less, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-)
Piperidinyl) sebacate (molecular weight 480), bis (N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate (molecular weight 508) and the like. Examples of hindered piperidine-based light stabilizers having a molecular weight of 1,000 or more include poly [[6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-] which is an oligomer type HALS. 2,4-diyl] [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino]
Hexamethylene [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) iminol]] (CHIMASSORB 944 manufactured by Ciba-Geigy)
LD; molecular weight 2500 or more) or HALS having a polyester-bonded system of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol and succinic acid as a main component (TINUVIN 622LD manufactured by Ciba-Geigy; molecular weight 3000 or more) ), But other than these can also be used.

【0030】紫外線吸収剤の添加量をポリエチレン100
重量部に対して0.05重量部以上としたのは、0.05重量部
より少ないと、劣化防止効果が不十分となることによ
る。有用な紫外線吸収剤としては、2− (2'−ヒドロキ
シ−3',5' −ジ−t−ブチルフェニル) ベンゾトリアゾ
ールに代表されるベンゾトリアゾール系、2−ヒドロキ
シ−4−メトキシベンゾフェノンに代表されるベンゾフ
ェノン系、 2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3',5' −ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートに代表され
るベンゾエート系、エチル−2−シアノ−3,3 −ジフェ
ニルアクリレートに代表されるシアノアクリレート系な
ど公知の紫外線吸収剤のいずれを用いてもよく、特に限
定されるものではない。
The amount of the UV absorber added was polyethylene 100
The reason why the content is set to 0.05 parts by weight or more with respect to parts by weight is that if less than 0.05 parts by weight, the effect of preventing deterioration becomes insufficient. Useful UV absorbers include benzotriazoles represented by 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-t-butylphenyl) benzotriazole and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone. Benzophenone, benzoate represented by 2,4-di-t-butylphenyl-3 ′, 5′-di-t-butyl-4-hydroxybenzoate, ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate Any known ultraviolet absorber such as a cyanoacrylate-based agent may be used, and is not particularly limited.

【0031】これらの劣化防止剤の添加量の上限は特に
規定されないが、いずれも上記下限の数倍程度以内で量
で充分である。劣化防止剤の過剰添加は製品の経済性を
損なうのみならず、場合によっては劣化防止剤のブリー
ドアウトを生じて、品質の劣化につながる。劣化防止剤
の添加量の合計は、ポリエチレン100 重量部に対して3
重量部以下、特に2重量部以下とすることが好ましい。
The upper limit of the amount of these deterioration inhibitors is not particularly limited, but in any case, the amount is sufficient within several times the above lower limit. Excessive addition of the degradation inhibitor not only impairs the economics of the product, but also in some cases causes the degradation inhibitor to bleed out, leading to degradation in quality. The total amount of the deterioration inhibitor added is 3 parts per 100 parts by weight of polyethylene.
It is preferably at most 2 parts by weight, particularly preferably at most 2 parts by weight.

【0032】本発明で用いる上記劣化防止剤を含有する
着色ポリエチレン樹脂を製造する際には、ポリエチレン
樹脂中に着色顔料を3〜50重量%、1種もしくは2種以
上の劣化防止剤を合計で約1〜20重量%程度配合したマ
スターバッチを1または2以上用意しておき、このマス
ターバッチと、劣化防止剤や顔料を含有しないポリエチ
レン樹脂とを所定の割合で配合して、着色ポリエチレン
樹脂組成物を調製するのが、均質な組成物を得やすく、
経済的にも有利となる。マスターバッチ中の添加剤の配
合量が多くなりぎると、均質なマスターバッチの製造が
困難となる。
When the colored polyethylene resin containing the above-mentioned deterioration inhibitor used in the present invention is produced, the coloring pigment is incorporated in the polyethylene resin in an amount of 3 to 50% by weight and one or more kinds of the deterioration inhibitor in total. One or more master batches containing about 1 to 20% by weight are prepared, and the master batch and a polyethylene resin containing no deterioration inhibitor or pigment are blended in a predetermined ratio to form a colored polyethylene resin composition. Preparation of a product is easy to obtain a homogeneous composition,
It is economically advantageous. If the amount of the additive in the masterbatch is too large, it becomes difficult to produce a uniform masterbatch.

【0033】ポリエチレン樹脂を着色するための着色顔
料としては、公知の有機または無機顔料のいずれでもよ
い。具体的には、アゾ系、アンスラキノン系、フタロシ
アニン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、ジオ
キサジン系、ペリノン系、キノフタロン系、ペリレン系
顔料等の有機顔料や群青、二酸化チタン、チタンエロ
ー、酸化鉄(弁柄)、酸化クロム、カーボンブラック等
の無機顔料が使用できる。着色顔料の配合量は、着色に
充分な量であればよく、顔料の種類によっても変動する
ため特定できないが、一般にはポリエチレン樹脂100 重
量部に対して 0.1〜5重量部の範囲内であろう。着色顔
料に加えて、体質顔料、防錆顔料、分散剤、軟化剤、難
燃剤などの公知の添加剤を1種もしくは2種以上さらに
添加してもよい。
As the color pigment for coloring the polyethylene resin, any of known organic or inorganic pigments may be used. Specifically, organic pigments such as azo-based, anthraquinone-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, isoindolinone-based, dioxazine-based, perinone-based, quinophthalone-based, and perylene-based pigments, ultramarine, titanium dioxide, titanium yellow, iron oxide ( Inorganic pigments such as stalks, chromium oxide and carbon black can be used. The compounding amount of the color pigment may be an amount sufficient for coloring, and cannot be specified because it varies depending on the kind of the pigment. However, it is generally in the range of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyethylene resin. . In addition to the color pigment, one or more known additives such as extender pigment, rust preventive pigment, dispersant, softener, and flame retardant may be further added.

【0034】本発明で用いる上記劣化防止剤を含有する
着色ポリエチレン樹脂組成物は、カーボンブラックを含
有しなくても、目的とする40年程度の長期耐候性を示す
ので、使用環境に合わせて任意の色に着色可能な長期耐
候性ポリエチレン樹脂組成物が得られる。この組成物
を、例えば次に説明する方法で、鋼材または他の母材に
被覆することにより、本発明のポリエチレン樹脂被覆材
料が製造される。ポリエチレン樹脂の被覆は、鋼材の防
食を必要とする表面のみに適用すればよく、必ずしも全
面を被覆する必要はない。
The colored polyethylene resin composition containing the above-mentioned anti-deterioration agent used in the present invention exhibits the intended long-term weather resistance of about 40 years without containing carbon black. A long-term weatherable polyethylene resin composition which can be colored in any of the following colors is obtained. The polyethylene resin-coated material of the present invention is produced by coating this composition on steel or other base material, for example, by the method described below. The coating of the polyethylene resin may be applied only to the surface of the steel material requiring corrosion protection, and it is not necessary to cover the entire surface.

【0035】鋼材へのポリエチレン樹脂被覆法として
は、鋼材の形状に関係なく、例えば次の方法が可能であ
る。 A:溶融押出方式を基本とする方法、 B:静電粉体塗装方式を基本とする方法、 C:流動浸漬方式を基本とする方法、 D:溶射方式を基本とする方法、 E:シートラミネート方式を基本とする方法。
Regarding the method of coating the steel material with the polyethylene resin, the following method is possible irrespective of the shape of the steel material. A: a method based on a melt extrusion method, B: a method based on an electrostatic powder coating method, C: a method based on a fluidized immersion method, D: a method based on a thermal spraying method, E: sheet lamination Method based method.

【0036】A〜Dの各方法は、前述したように酸洗や
ブラスト処理などで表面を清浄化した後、誘導加熱など
の適宜加熱手段で約120 〜300 ℃に予熱された鋼材表面
に、接着剤樹脂 (例、無水マレイン酸変性ポリエチレン
樹脂) の薄層をA〜Dのいずれかの方法で被覆した後、
接着剤樹脂がまだ溶融状態にある間に、被覆材である劣
化防止剤を含有する着色ポリエチレン樹脂組成物をやは
り上記A〜Dのいずれかの方式で接着剤層の上に被覆す
ることにより実施できる。接着剤樹脂と着色ポリエチレ
ン樹脂組成物は別々の方法で被覆することもできるが、
同じ方法で被覆する方が通常は製造が容易であろう。
In each of the methods A to D, as described above, after the surface is cleaned by pickling or blasting, the steel surface preheated to about 120 to 300 ° C. by an appropriate heating means such as induction heating is applied to the surface. After coating a thin layer of an adhesive resin (eg, maleic anhydride-modified polyethylene resin) by any of the methods A to D,
While the adhesive resin is still in the molten state, the coating is carried out by coating the colored polyethylene resin composition containing the anti-degradation agent, which is a coating material, on the adhesive layer also in any one of the above-mentioned methods A to D. it can. Although the adhesive resin and the colored polyethylene resin composition can be coated by different methods,
Coating in the same manner will usually be easier to manufacture.

【0037】より詳しくは、上記Aの被覆方法は、予熱
された鋼材表面に、溶融した樹脂を適宜の押出機からフ
ィルムないしシート状に押出すことにより行われる。B
の被覆方法は、接地された予熱鋼材に、静電気を帯びさ
せた粉体樹脂をスプレーガンから吹きつけ、必要であれ
ば樹脂の融点以上に加熱して被覆表面を平滑にすること
により実施される。Cの被覆方法は、粉体樹脂を流動化
させ、この粉体樹脂の流動層中に予熱鋼材を浸漬し、必
要であればさらに樹脂の融点以上に加熱することにより
行われる。Dの被覆方法は、粉体樹脂を溶射ガンのフレ
ームにより溶融させて予熱鋼材の表面に吹きつけること
により行われる。
More specifically, the coating method A is carried out by extruding a molten resin on a preheated steel surface from an appropriate extruder into a film or sheet. B
The coating method is carried out by spraying a powdered resin charged with static electricity from a spray gun onto a grounded preheated steel material and, if necessary, heating the resin to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin to smooth the coating surface. . The coating method of C is performed by fluidizing the powder resin, immersing the preheated steel material in the fluidized bed of the powder resin, and further heating the resin to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin, if necessary. The coating method of D is performed by melting the powder resin with a flame of a thermal spray gun and spraying it on the surface of the preheated steel material.

【0038】Eのラミネート方式では、2層共押出方式
あるいは押出ラミネート方式により、接着剤層と着色ポ
リエチレン樹脂層とからなる複層シートを形成し、これ
を接着剤層を内側にして、複層シートの形成と同時にあ
るいは後で、洗浄および予熱された鋼材表面に張りつけ
てラミネート被覆を行う。或いは、接着剤樹脂のフィル
ムと劣化防止剤を含有する着色ポリエチレン樹脂組成物
のシートとを別個に用意しておき、この2層を別々に、
或いは2層を予め張り合わせてから、接着剤層が内側に
なるように、洗浄および予熱された鋼材表面にラミネー
トする方法も可能である。
In the laminating method of E, a multi-layer sheet composed of an adhesive layer and a colored polyethylene resin layer is formed by a two-layer coextrusion method or an extrusion laminating method. Simultaneously with or after the formation of the sheet, the laminate is applied to the cleaned and preheated steel surface. Alternatively, a film of an adhesive resin and a sheet of a colored polyethylene resin composition containing a deterioration inhibitor are separately prepared, and these two layers are separately prepared.
Alternatively, a method is also possible in which the two layers are pre-laminated and then laminated on the cleaned and preheated steel surface so that the adhesive layer is on the inside.

【0039】[0039]

【実施例】次に実施例を説明する。鋼矢板 (住友金属工
業製; SKSP-II 形式) の表面をショットブラストにより
素地調整 (Sa:2.5以上) した後、クロム付着量が200mg/
m2になるように塗布型クロメート液 (関西ペイント製;
コスマー100)によりクロメート処理を施した。この鋼矢
板に、エポキシ樹脂系プライマー (日本ペイント製;N
o.66 プライマー) を乾燥膜厚が30μmとなるように塗
布し、誘導加熱装置を用いて鋼材を190 ℃に昇温させる
ことによりプライマーの焼付と鋼材の予熱を行った。
Next, an embodiment will be described. After the surface of steel sheet pile (Sumitomo Metal Industries; SKSP-II type) was adjusted (Sa: 2.5 or more) by shot blasting, the chromium deposition amount was 200 mg /
coating type chromate bath such that m 2 (Kansai Ltd. Paint;
Chromate treatment was performed with Cosmer 100). An epoxy resin primer (Nippon Paint; N
o.66 primer) was applied so as to have a dry film thickness of 30 μm, and the steel material was heated to 190 ° C. using an induction heating device to bake the primer and preheat the steel material.

【0040】一方、被覆する着色ポリエチレン樹脂組成
物は、中低圧法ポリエチレン (昭和電工製;ショーレッ
クスS4002 EX、MFR 0.20g/10分、密度 0.935g/cc、いず
れもJIS K 7210に準じて測定) に、表1に示す2〜4種
の顔料 (各顔料の添加量はほぼ同じとした) 合計2重量
%と、下記(a) 〜(i) のいくつかの劣化防止剤を組合わ
せて配合することにより調製した。
On the other hand, the colored polyethylene resin composition to be coated is a medium-to-low pressure polyethylene (manufactured by Showa Denko; Shorex S4002 EX, MFR 0.20 g / 10 min, density 0.935 g / cc, all measured according to JIS K 7210). ) Were combined with 2 to 4 kinds of pigments shown in Table 1 (addition amounts of each pigment were almost the same) in total of 2% by weight, and some of the following degradation inhibitors (a) to (i). It was prepared by blending.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】使用した劣化防止剤 (a) 3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒド
ロキシ−5−メチルフェニル) プロピオニルオキシ}−
1,1 −ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピ
ロ[5,5] ウンデカン (片ヒンダードフェノール系酸化防
止剤; アデカアーガス製、MARK AO80) (b) 4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノ
ール) (片ヒンダードフェノール系酸化防止剤; 住友化
学製、Sumilizer WX-R) (c) テトラキス− [メチレン−3−(3',5'−t−ブチル
−4'−ヒドロキシフェニル) プロピオネート] メタン
(両ヒンダードフェノール系酸化防止剤; チバガイギー
製、IRGANOX 1010)(比較用) (d) ペンタエリスリトール−テトラキス (β−ラウリル
−チオプロピオネート)(エステル結合を含む硫黄系酸化
防止剤; アデカアーガス製、MARK AO412S) (e) 2−メルカプトベンズイミダゾール (エステル結合
を持たない硫黄系酸化防止剤; 住友化学製、Sumilizer
MB)(比較用) (f) ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)
セバケート (分子量480のヒンダードピペリジン系光安
定剤; チバガイギー製、TINUVIN 770) (g) ポリ[[6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル) イミノ
−1,3,5 −トリアジン−2,4 −ジイル][(2,2,6,6−テト
ラメチル−4−ピペリジル) イミノ] ヘキサメチレン
[(2,2,6,6 −テトラメチル−4−ピペリジル) イミノー
ル]] (分子量2500以上のヒンダードピペリジン系光安定
剤; チバガイギー製CHIMASSORB944LD) (h) (2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル/トリデ
シル) −1,2,3,4 −ブタンテトラカルボキシレート (分
子量900 のヒンダードピペリジン系光安定剤; アデカア
ーガス製、MARK LO-67)(比較用) (i) 2− (3'−t−ブチル−5'−メチル−2'−ヒドロキ
シフェニル) −5−クロロベンゾトリアゾール (紫外線
吸収剤; チバガイギー製、TINUVIN 327) 劣化防止剤の配合量 (樹脂100 重量部に対する重量部)
は表2に示した通りであり、比較例15を除いて劣化防止
剤の合計配合量はすべて0.3 重量部とした (比較例15は
0.33重量部) 。なお、実際の樹脂組成物の調製は、ポリ
エチレン樹脂に顔料と劣化防止剤を高濃度で配合したマ
スターバッチを用意し、これを未添加のポリエチレン樹
脂と混合することにより行った。
Deterioration inhibitor used (a) 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy}-
1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane (one-sided hindered phenolic antioxidant; ADEKA argus, MARK AO80) (b) 4,4'- Thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol) (one-sided hindered phenol-based antioxidant; Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumilizer WX-R) (c) tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-t- Butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane
(Both hindered phenolic antioxidants; IRGANOX 1010, manufactured by Ciba Geigy) (for comparison) (d) Pentaerythritol-tetrakis (β-lauryl-thiopropionate) (sulfur antioxidant containing ester bond; ADEKA ARGAS (MARK AO412S) (e) 2-mercaptobenzimidazole (sulfur antioxidant without ester bond; Sumitomo Chemical, Sumilizer
MB) (for comparison) (f) Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)
Sebacate (hindered piperidine light stabilizer having a molecular weight of 480; TINUVIN 770, manufactured by Ciba Geigy) (g) Poly [[6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine- 2,4-diyl] [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino] hexamethylene
[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) iminol]] (Hindered piperidine-based light stabilizer having a molecular weight of 2,500 or more; CHIMASSORB944LD manufactured by Ciba Geigy) (h) (2,2,6,6-tetrahedral) (Methyl-4-piperidyl / tridecyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate (a hindered piperidine-based light stabilizer having a molecular weight of 900; ADEKA ARGAS, MARK LO-67) (for comparison) (i) 2 -(3'-t-butyl-5'-methyl-2'-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole (ultraviolet absorber; manufactured by Ciba Geigy, TINUVIN 327) Compounding amount of deterioration inhibitor (weight based on 100 parts by weight of resin) Part)
Are as shown in Table 2, and the total amount of the deterioration inhibitor was 0.3 parts by weight except for Comparative Example 15 (Comparative Example 15
0.33 parts by weight). The actual preparation of the resin composition was performed by preparing a master batch in which a pigment and a deterioration inhibitor were mixed at a high concentration with a polyethylene resin, and mixing this with an unadded polyethylene resin.

【0043】この劣化防止剤を含有する着色ポリエチレ
ン樹脂組成物と接着剤の無水マレイン酸変性ポリエチレ
ン樹脂 (三井石油化学製;アドマー) を2層共押出する
ことにより、幅900 mmの複層ポリエチレンシートを得
た。このシートの厚みは、接着剤層が0.3 mm、着色ポリ
エチレン樹脂層が2.2 mmであった。このシートを赤外線
ヒーターで約80℃に加熱した後、上記の予熱した鋼矢板
の凸部に押さえロールで鋼矢板に転圧しながら接着剤層
の変性ポリエチレン樹脂を融着させて被覆し、着色ポリ
エチレン被覆鋼矢板を得た。
The colored polyethylene resin composition containing the deterioration inhibitor and the maleic anhydride-modified polyethylene resin (Mitsui Petrochemical; Admer) as an adhesive were co-extruded in two layers to form a multilayer polyethylene sheet having a width of 900 mm. I got The thickness of this sheet was 0.3 mm for the adhesive layer and 2.2 mm for the colored polyethylene resin layer. After heating the sheet to about 80 ° C with an infrared heater, the modified polyethylene resin of the adhesive layer is fused and coated while rolling the steel sheet pile with a press roll on the convex part of the preheated steel sheet pile, and then coating the colored polyethylene sheet. A coated steel sheet pile was obtained.

【0044】このポリエチレン被覆鋼矢板の被覆部から
切り出した150 ×70 mm の鋼板を試験片として、スガ試
験機製のサンシャインウェザーメータ (WOM) による
促進耐候試験 (ブラックパネル温度63℃) を最高8,000
時間まで実施した。WOM耐候試験8000時間 (WOM80
00時間) は、実環境における約40年の紫外線照射量に相
当する。
Using a 150 × 70 mm steel sheet cut out from the coated portion of the polyethylene-coated steel sheet pile as a test piece, an accelerated weathering test (black panel temperature: 63 ° C.) using a sunshine weather meter (WOM) manufactured by Suga Test Machine was performed at a maximum of 8,000.
Performed until time. 8000 hours of WOM weather test (WOM80
(00 hours) is equivalent to about 40 years of ultraviolet irradiation in a real environment.

【0045】照射1000時間毎に、試験片からポリエチレ
ン樹脂皮膜を切り出して、引張試験を実施し、初期の引
張伸びに対する伸び保持率を測定した。一般に、伸び保
持率が50%以下になると、劣化状態とみなされるため、
この時間をもって劣化開始時間とした。評価は、促進耐
候試験8000時間においても伸び保持率50%以上のものを
良好 (○) 、伸び保持率50%未満のものを不良 (×)と
評価した。試験結果も表2に併せて示す。
Every 1000 hours of irradiation, a polyethylene resin film was cut out from the test piece, a tensile test was performed, and the elongation retention with respect to the initial tensile elongation was measured. In general, when the elongation retention is 50% or less, it is considered to be in a deteriorated state.
This time was taken as the degradation start time. In the evaluation, those having an elongation retention of 50% or more even after 8000 hours of the accelerated weathering test were evaluated as good (○), and those having an elongation retention of less than 50% were evaluated as poor (x). The test results are also shown in Table 2.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】本発明にかかる実施例1〜8では、引張伸
び保持率はWOM8000時間後においてもほとんど低下せ
ず、耐候性は良好である。即ち、本発明の樹脂被覆鋼材
は少なくとも40年の長期耐候性を有している。比較例1
〜14においては、劣化防止剤の総添加量が実施例と同一
であるにもかかわらず、8000時間未満で劣化を示してい
る。また、比較例15においては、比較例4に比し劣化防
止剤の総添加量が増えているにもかかわらず、硫黄系酸
化防止剤とHALSとの拮抗作用の結果、寿命が短くな
っている。
In Examples 1 to 8 according to the present invention, the tensile elongation retention hardly decreased even after 8,000 hours of WOM, and the weather resistance was good. That is, the resin-coated steel material of the present invention has a long-term weather resistance of at least 40 years. Comparative Example 1
In Nos. To 14, deterioration was shown in less than 8000 hours, even though the total amount of the deterioration inhibitor was the same as that in the example. Further, in Comparative Example 15, the life was shortened as a result of the antagonism between the sulfur-based antioxidant and HALS, although the total amount of the deterioration inhibitor was increased as compared with Comparative Example 4. .

【0048】以上より、ポリエチレン100 重量部に対し
て、片ヒンダードフェノール系酸化防止剤0.05重量部以
上、エステル結合を有する硫黄系酸化防止剤を片ヒンダ
ードフェノール系酸化防止剤の量の3割以上7割以下、
分子量600 以下のヒンダードピペリジン系光安定剤0.05
重量部以上、分子量1000以上のヒンダードピペリジン系
光安定剤0.05重量部以上、紫外線吸収剤0.05重量部以上
の5種類の劣化防止剤を組合わせて配合することによ
り、耐候性の改善に関して大きな相乗効果が得られ、少
量の劣化防止剤の配合で約40年という長期耐候性が確保
できることがわかる。
From the above, based on 100 parts by weight of polyethylene, 0.05% by weight or more of one-sided hindered phenolic antioxidant and 30% of the amount of one-sided hindered phenolic antioxidant having an ester bond-containing sulfur-based antioxidant were added. More than 70%,
Hindered piperidine light stabilizer with a molecular weight of 600 or less 0.05
5 parts by weight or more, hindered piperidine-based light stabilizer with a molecular weight of 1000 or more, 0.05 parts by weight or more, and ultraviolet absorber 0.05 parts by weight or more. It can be seen that the effect is obtained, and long-term weather resistance of about 40 years can be secured by adding a small amount of a deterioration inhibitor.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の着色ポ
リエチレン被覆材料は、ポリエチレン樹脂層に、着色顔
料に加えて、片ヒンダードフェノール系酸化防止剤、エ
ステル結合を有する硫黄系酸化防止剤、特定分子量範囲
の2種類のヒンダードピペリジン系光安定剤、および紫
外線吸収剤がそれぞれ一定以上の量で配合されているこ
とにより、これらの劣化防止剤の相乗効果により、カー
ボンブラックを配合しなくても、約40年の長期の耐候性
を示す。しかも、これらの劣化防止剤の添加量は少量で
よいので、被覆材料の防食性、耐衝撃性、経済性は損な
われない。これにより、使用環境に合わせて自由な色に
着色したポリエチレン樹脂被覆材料を40年以上の長期に
わたって屋外で使用することが可能となり、鋼矢板など
の鋼材を始めとする各種材料の利用範囲が拡張され、か
つ耐用期間が延長される。
As described above, the colored polyethylene-coated material of the present invention comprises a polyethylene resin layer, in addition to a colored pigment, a one-sided hindered phenolic antioxidant and a sulfur-based antioxidant having an ester bond. Since the two types of hindered piperidine-based light stabilizers having a specific molecular weight range and the ultraviolet absorber are blended in a certain amount or more, respectively, the synergistic effect of these deterioration inhibitors prevents carbon black from being blended. Even, it shows long-term weather resistance for about 40 years. In addition, since the addition amount of these deterioration inhibitors may be small, the corrosion resistance, impact resistance and economy of the coating material are not impaired. This makes it possible to use polyethylene resin-coated materials that are colored freely according to the usage environment outdoors for more than 40 years, expanding the range of use of various materials, including steel materials such as steel sheet piles. And the service life is extended.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポリエチレン樹脂100 重量部に対して、
片ヒンダードフェノール系酸化防止剤0.05重量部以上、
エステル結合を有する硫黄系酸化防止剤を片ヒンダード
フェノール系酸化防止剤の量の3割以上7割以下、分子
量600 以下のヒンダードピペリジン系光安定剤0.05重量
部以上、分子量1000以上のヒンダードピペリジン系光安
定剤0.05重量部以上、紫外線吸収剤0.05重量部以上が配
合されている着色ポリエチレン組成物からなる樹脂層
が、表面に被覆されていることを特徴とする、着色ポリ
エチレン被覆材。
[Claim 1] 100 parts by weight of polyethylene resin,
One-sided hindered phenolic antioxidant 0.05 parts by weight or more,
A sulfur-based antioxidant having an ester bond is used in an amount of 30% or more and 70% or less of the amount of one-sided hindered phenolic antioxidant, a hindered piperidine-based light stabilizer having a molecular weight of 600 or less 0.05 parts by weight or more, and a hindered having a molecular weight of 1000 or more A colored polyethylene coating material, characterized in that the surface thereof is coated with a resin layer comprising a colored polyethylene composition containing 0.05 parts by weight or more of a piperidine-based light stabilizer and 0.05 parts by weight or more of an ultraviolet absorber.
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